2006 Física e Química a 1.ª Fase Resolução

7/24/2019 2006 Fsica e Qumica a 1. Fase Resoluo

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2006, 1. fase

2006, 1. fase6

1.

1.1. (D)(A) Errado. Da tabela, conclui-se que em cada litro de gua do mar h de sdio e 1,29 g de magnsio. H, pois, 10,70/1,29 = 8,3 vezes maisde sdio do que de magnsio.(B) Errado. No texto afrma-se que 97% da gua est nos oceanos. Osrestantes 3% esto nos rios, mas tambm nos lagos, glaciares, gelos dcamadas polares, etc.(C) Errado. No texto afrma-se que h 1,5 1021L de gua salgada e em massa matria dissolvida. O clculo apresentado em (C), 3,5% de1,5 1021L no se pode referir ao cloreto de sdio, pois em stio alguindica que h 3,5% em massa de cloreto de sdio na gua do mar.(D) Correcto. No texto refere-se que a salinidade o quociente entre ade sais dissolvidos e a massa de gua, expresso em partes por mil. Cotexto indica que h 3,5% de sais, em massa, num quilograma (1000 g)

gua do mar h 3,5% 1000 = 35 g de sais. Logo, a salinidade , em 35 g de sais por 1000 gramas de gua do mar, ou seja 35 partes por m

1.2. (C) RESPOSTA INCORRECTA...(A) Correcto. H ies magnsio e cloro na gua do mar, logo h MgCl 2.(B) Correcto. A destilao e a congelao envolvem mudanas de fase,respectivamente de lquido para vapor e de lquido para slido.(C) Incorrecto. De acordo com o texto, a dessalinizao por osmose ique economicamente o processo mais vivel.(D) Correcto. Como a gua de rios apresenta muito menor teor de saisdissolvidos, nas zonas de descarga de guas de rios de esperar menosalinidade.

1.3.

1.3.1.

A incidncia de radiao no vidro transparente e no tanque com gua salgprovoca a evaporao da gua. O vapor de gua assim formado mistura-se

ar e tende a saturar o ar, aumentando a humidade deste. O vapor de gua no ar saturado, quando entra em contacto com o tecto, co

passando novamente ao estado lquido e escorrendo ao longo do tecto para depsitos laterais. Nestes depsitos, obtm-se, pois, gua dessalinizada, umque apenas a gua se evaporou, no os sais dissolvidos na gua salgada.

1.3.2.

Duas desvantagens:

Processo moroso, uma vez que a evaporao lenta.

Necessita de radiao solar o mais intensa possvel, o que no acontece emregies da Terra.

Ainda outra desvantagem: seriam necessrias grandes reas para instado processo.

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4.

5,0 dm3 = 5,0 L

gua do oceano

massa molar dos ies sdio = 22,99 g/mol

quantidade de substncia de ies sdio, por litro de gua do mar:

ies sdio na gua do mar

ies cloreto na gua do mar

em 5,0 L de gua do mar, h 5 0,4654 mol = 2,327 mol de ies sdio,a que tem de corresponder igual quantidade de ies cloreto,no cloreto de sdio NaCl

massa de 2,327 mol de ies sdio:

massa de 2,327 mol de ies cloreto:

massa de 2,327 mol de NaCl:

concentrao mssica de ies sdio na gua do mar = 10,70 g/L

massa molar dos ies cloreto = 35,45 g/mol

quantidade de substncia de ies cloreto, por litro de gua do mar:

portanto, h excesso de ies cloreto, em relao a ies sdio

concentrao mssica de ies cloreto na gua do mar = 19,22 g/L

, ,

,

molg

ng

n mol

122 99 10 70

0 4654

=

=

, ,

,

molg

ng

n mol

135 45 19 22

0 5422

=

=

53,50 82,49 135,99g g g+ =

( ) ( ) ( )NaCl s Na aq Cl aq " ++ -

2,327,

82,49molmol

gg

135 45

# =

2,327,

53,50molmol

gg

122 99

# =

( )Na aq +

( )Na aq +

( )Cl aq -

( )Cl aq -

5. (B)

errado, no h conservao da carga...

errado, 3 O num lado e 4 O no outro...

errado, no h conservao da carga...

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1.

1.6.

Mg Br

1s22s22p6 3s2

nmero atmicodo magnsio = 12

grupo 22 electres de valncia

grupo 177 electres de valncia

2. perodo 4. perodo

nmero atmicodo bromo = 35

(A) Verdadeira.O bromo e o or esto ambos no grupo 17 da TP.

(B) Verdadeira.No estado fundamental, no terceiro nvel, ambos os electres de valnem orbitais s. Em estados excitados, podem estar noutras orbitais, comenergia.

(C) Falsa.O io brometo um io negativo (1 electro em excesso; os tomos detm 7 electres de valncia). Logo, o io brometo deve ter maior raio dtomo de bromo.

(D) Verdadeira.A energia de primeira ionizao tende a aumentar ao longo do perodo(tomos cada vez mais pequenos... electres de valncia atrados cadamais fortemente). Como o magnsio e o cloro, esto no mesmo perod

o cloro maior nmero de electres de valncia, a energia de primeira iodo magnsio deve ser menor do que a do cloro.

(E) Verdadeira.1 orbital no 1. nvel, 4 orbitais (uma s e trs p) no 2. nvel, 1 orbital nvel. Portanto, 1 + 4 + 1 = 6 orbitais ao todo.

(F) Falsa.Uma orbital apenas pode ter 2 electres...

(G) Falsa.O bromo est no 4. perodo, logo no tem orbitais com n= 5.

(H) Verdadeira.

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2.

2.1.

velocidade do som na gua = 1533 m/s

demora t segundos a atingir B

demora t + 9 segundos a atingir B

no ar, tem-se:

portanto, pode escrever-se o seguinte sistema de equaes:

resolvendo o sistema, vem:

na gua, tem-se:

velocidade do som no ar = 343 m/s

distncia AB = d

vtd

td1533

=

=

vtd

td3439

=

=+

td

t d

1533

343 9

=

= +

Z

[

\

]]

]]

,

,

t d

td

t d

tt

d t

t t

d tt t

d t

t t

d t

t

md

t s

1533

3439

1533

3439

1533

1533

343 9 1533

1533343 3087 1533

1533

3087 1533 343

1533

1533 3433087

1533 2 59 3970

2 59

#

#

=

=+

=

=+

=

+ =

=+ =

=

= -

=

-=

= =

=

^ h

*

*

)

)

)

*

)

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2.2.

Duas diferenas:

As ondas sonoras so ondas mecnicas, que necessitam de um meio fsicomaterial para se propagarem, ao contrrio das ondas electromagnticas, q

podem propagar no vcuo.

As ondas sonoras propagam-se com uma velocidade muito mais reduzidavelocidade das ondas electromagnticas.

2.3. (B)

~

= frequncia angularT = perodof = frequnciaA = amplitude

, sin tx 2 0 10 24 2#= - ^ h

sinsin

sin

x A tx A

Tt

x A f t

2

2

~

==

=

^`^

hj

h

(A) Errado. A amplitude 2,0 102m.(B) Correcto. A frequncia angular = 24 prad/s = 75,4 rad/s.(C) Errado. O perodo do movimento 24 p= 2 p/T, logo T= 2/24 = 0(D) Errado. A frequncia angular = 24 prad/s = 75,4 rad/s.

3.

3.1. (C)

aumentando a temperatura,diminui NH3(produto)

aumentando a presso,aumenta NH3(produto

comprimir...aumento de presso,aumenta NH3(produto)

a sntese de NH3 exotrmica...aumentando a temperatura... fornece-se energia...diminui NH3... logo a reaco directa exotrmica

correcto, diminuindo

aumenta NH3

aumentando a presso, aumenta NH3...logo a reaco evolui no sentido directo

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2.

1,00 mol de N23,00 mol de H20 mol de NH3

0,96 mol de N22,88 mol de H20,080 de NH3

concentrao de N2 = 0,96/2 mol/Lconcentrao de H2 = 2,88/2 mol/Lconcentrao de NH3 = 0,080/2 mol/L

no incio...

constante de equilbrio:

concentraes no equilbrio:

V = 2,0 L

no equilbrio...

V = 2,0 L

( ) 3 ( ) 2 ( )N g H g NH g2 2 3E+

, ,

,

,

KN H

NH

20 96

22 88

20 080

1 12 10

ce e

e

2 23

32

3

2

3

#

#

#

=

=

= -

`

`

j

j

6 6

6

@ @

@

3. (B)

quantidade de substncia em 4,48 L de NH3:

nmero N de molculas de NH3nesta quantidade:

volume molar = 22,4 L/molcomdies PTN

1 mol de molculas so 6,02 #1023molculasV = 4,48 L

NH3

, ,

,,

molL

nL

n mol

122 4 4 48

22 44 48

=

=

,

,,

,

,,

,, ,

mol culasmol

N

mol

N

mol culasmol

mol

mol culas

6 02 101 22 4

4 48

6 02 101

22 44 48

22 44 48 6 02 10

23

23

23

#

#

# #

=

=

=

4.

A sntese do amonaco uma reaco exotrmica que ocorre de acordo com aseguinte equao:

( ) 3 ( ) 2 ( )N g H g NH g2 2 3E+

Como uma reaco exotrmica, o rendimento maior a baixa temperatura.

Aumentando a presso favorece-se a reaco que faz diminuir a presso, de acordocom o princpio de Le Chatelier. Ou seja: favorece-se a reaco que contribui paradiminuir o nmero de molculas (menor nmero de molculas, menor presso),que a reaco directa, uma vez que h 2 moles de molculas no produto porcada 4 moles de molculas nos reagentes.

Concluindo: baixas temperaturas e elevadas presses podem aumentar orendimento da reaco. E, claro, a reaco pode ser mais rpida se se utilizar umcatalisador adequado.

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3.5. (B)

nmero atmicodo azoto = 7

1s22s22px12py12pz11s1

nmero atmicodo hidrognio = 1

amonaco, NH3

H H

HH

H

H N

N

(A) Errado. O tomo central N tem 4 pares de electres.

(B) Correcto.(C) Errado.(D) Errado. A molcula no plana.

4.

4.1. (C)

massa total, m = 300 kgEp= m g h

Ep= 0

h =

,

,

varia o de energia potencial

J

0 300 10 40 6

1 218 10

5

# #

#

= -

=-

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.2.

a acelerao no percurso AB a componente da acelerao gravticasegundo a direco AB:

(o que perde em energia potencial,ganha em energia cintica!)

a lei do trabalho-energia, aplicada ao percurso AB, permite escrever:

este valor inferior a 0,8 g = 0,8 x 10 m/s2 = 8 m/s2

conservao de energia mecnica entre A e B:

como se pede um raciocnio energtico, necessrio utilizar a lei da

conservao da energia e a lei do trabalho-energia para obter este valor

g = 10

A

B

a

50

40 ,

,

cosa g

g

g

40

0 77

0 77

#

#

c=

=

=

massa total, m = 300 kg

40,0 #cos40 = 30,64 m

40

Ep= 0

,

,

varia o de energia potencial entre A e B

J

0 300 10 30 64

9 192 10

4

# #

#

= -

=-

9,192 10varia o de energia cin tica entre A e B J4#=

,

, ,

,,

,

tantrabalho da resul te das for as varia o de energia cin tica

m a AB

a

a

9 192 10

300 40 0 9 192 10

300 40 09 192 10

7 66 m/s2

4

4

4

# # #

# # #

#

#

=

=

=

=

=

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2006, 1. fase4

4.3.

raio da trajectria circular = 50,0/2 = 25,0 m

trajectria circular vista de cima:

a soma das foras centrpeta,tal como a acelerao (o peso estequilibrado pela componente verticalda fora de reaco da pista)

clculo da aceleracentrpeta:

velocidade (sempretangente trajectria)

acelerao(semprecentrpeta, apontando para o centro)

v = 24,8 m

,,

, /

F mr

v

F m a

ar

v

m s

25 024 8

24 6

c

c

2

2

2

2

#

#

=

=

=

=

=

4.4.

o tren pra em F...logo, entre E e F, a magnitude de

v diminui... de modo uniforme sese admitir que a soma das forasdissipativas constante;entre E e F, a acelerao , pois, tambm constantee aponta para o lado oposto da velocidade

entre A e B, a magnitude de vaumenta uniformemente...logo a magnitude da acelerao constante...

entre B e E, a magnitude de vaumenta uniformemente...mas a acelerao menor que entre A e B

estas duas opespodem ser imediatamenteeliminadas porque aacelerao nos diversos

troos ou constante no nulaou nula...

a opo (A) sugere que no troo ABa magnitude da acelerao menordo que no troo DC... o que falso!

no troo de trajectria circular, amagnitude de v constante...e a acelerao constante (centrp

N.B.: Na realidade, estes grfcos, como tmvalores negativos e positivos, s podem dizerrespeito componente escalar da acelerao,num eixo (referencial) que coincide com adireco do movimento e aponta na direcoda velocidade ( este o signifcado, poucoclaro, de valor da acelerao).

Como a trajectria no sempre segundoa mesma linha recta, e at tem um troocircular, esse eixo em que se mede acomponente escalar da acelerao no temsempre a mesma orientao.

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.5.

Qualquer uma das seguintes modificaes:

Aumentar o comprimento do percurso EF.

Inclinar o percurso EF, elevando a posio de F, de modo a que alm de dissiparpor atrito a energia cintica que o tren tem em E, transfira parte dessa energiapara energia potencial, tal como sucede nas escapatrias de segurana nas auto-estradas.

.6.

No percurso horizontal circular, o peso do tren est equilibrado pela componentevertical da fora de reaco da pista:

trajectria circular horizontal vista de cima:

representao da pista em corte:

velocidade (sempretangente trajectria)

fora de reacoda pista no tren

a fora de reacoda pista sempre perpendicular pista

componente verticalda fora de reacoda pista no tren

horizontal

componente horizontalda fora de reacoda pista no tren

componente horizontalda fora de reacoda pista no tren

peso do tren

A componente horizontal da fora de reaco da pista (a pista circular tem, pois,de estar inclinada em cada ponto!) no est equilibrada e centrpeta.

Mas, como sempre perpendicular trajectria, no realiza trabalho e,portanto, no aumenta nem diminui a energia cintica do tren. Estacomponente horizontal da fora de reaco da pista serve apenas para mudar

permanentemente a direco da velocidade do tren, mantendo-o na trajectriacircular.

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